尼泊尔Ms 8.1级地震活动构造及次生地质灾害研究

2015年4月25日,尼泊尔境内发生Ms 8.1级地震,诱发了较大面积的崩塌、滑坡灾害。笔者通过遥感构造解析和野外实地调查取得以下主要认识:（1）中尼边境的喜马拉雅地区活动构造以NWW向挤压逆冲断裂最为显著,从南到北大致可分南、中、北三个带,中带由众多短小、密集的逆冲断裂构成一个网络状断裂带,是这次Ms 8 1级地震的发震断裂;（2）喜山中段NNE—SN向横张断裂将该地区分割成几个东西向块体,吉隆—樟木近南北向断裂带控制了这次强震的余震分布;（3）本次地震引发了至少445处地震崩塌、滑坡、堰塞湖以及融雪形成的泥石流灾害,这些灾害主要分布在NWW向发震断裂的北侧上盘,受发震断裂控制,其中面积超过2.4×104 m2的地震滑坡有30处;（4）中国境内的NNE—SN向深切河谷是滑坡、崩塌等地质灾害的主要发生带,而这些河谷多为公路沿线和村镇居住地,应成为重点防范区。     

海峡西岸沿海地区构造地貌特征与断裂第四纪活动性

构造地貌是由地壳新构造运动直接形成的一种动态的、积极活跃的地貌或地形,断层活动控制下的构造地貌的发育演化可以作为比较直观的断层活动证据,本文通过开展遥感解译、地面调查和综合勘查等工作,对长乐-南澳断裂带地区的构造地貌特征及第四纪活动性开展了研究,结果表明：测区北东向与北西向两组断裂控制了本区的地貌发育,形成了纵切成条、横切成块的地貌格局;断裂带线性影像特征清晰,具有明显的分带性;可见多种对断裂第四纪活动性有指示意义的微地貌发育,说明断裂带局部在第四纪有一定活动性,活动方向有垂直和水平两种;区内主要断裂带的活动性有一定的差异,自西北向东南、自内陆向沿海活动性逐渐增强,断裂的主要活动时代为晚更新世以前,局部地段有全新世活动的迹象。     

蒙古戈壁天山断裂带晚新生代构造变形与构造地貌研究

跨越中蒙边境线的戈壁天山断裂带是一条大型左旋走滑断裂带,东西展布约700 km。通过解译分析Landsat ETM卫星遥感影像和SRTM数字高程模型(DEM)数据,对戈壁天山断裂带晚新生代构造活动及其地貌特征进行了研究。结果表明,沿戈壁天山断裂带发育了一系列断层陡坎、系统的水系错位、挤压脊等典型的走滑构造地貌类型。遥感影像解译结果还显示3处系统水系错位,均受戈壁天山断裂左旋走滑运动的影响,表现出系统的左旋水平位错。结合历史地震数据、先存的基底构造和断层系统,本区地震活动性呈现出不可预测性和复杂性。此外,发育在断裂带上的3个大型挤压脊构造中:Karlik Tagh和Gurvan Sayhan就位于走滑断裂的终端,其走滑分量减弱并逐渐转为以逆冲分量为主的构造特征。Nemegt Uul位于2条不连续的走滑断裂的汇合和叠置部位。走滑断层均穿过了挤压脊构造,同时伴随有逆冲作用分量,造成了挤压脊沿走向和垂直走向上的构造地貌生长,显示了是陆内造山带演化的重要过程。     

青藏高原东缘深切河谷区古滑坡:判识、特征、时代与演化

青藏高原东缘是全球古滑坡最发育的地区之一。基于大量地面调查、遥感解译和年龄测试资料,总结了青藏高原东缘深切河谷区古滑坡的判识方法、主要发育特征、形成时代和分布规律。结果表明,古滑坡具有规模巨大、高位起动、物质组成和结构复杂等特征,其空间分布与地形地貌、岩性组合和活动构造等因素关系密切。古滑坡在区域上受气候变化影响较明显,一般形成于河流强烈下切阶段,与河流阶地具有较好的对应关系,多数已发现的古滑坡与T₂阶地时代相当,时间跨度为40~10 ka,集中分布于30~20 ka。构造活动和地震造成古滑坡在不同区段的分布具有差异性,一般在活动断裂带附近密集发育,现今发现的古滑坡多为这种成因。这些认识对于科学认知古滑坡的形成演化过程和未来巨灾风险预测具有重要的指导作用。     

深圳断裂带构造活动性分析

深圳断裂带的活动性关系到深圳发展的前景,从构造地质学、遥感图像、地震学、地貌学和地球动力学的角度出发,论述了深圳及其邻近地区的地质构造背景,阐述了深圳断裂带的构造活动性。通过对断裂带地层剖面和断层物质研究发现,断裂带晚更新世以来没有明显活动迹象;地震活动方面,断裂带所在区域地震活动以微震为主,且震源分布与断裂带产状一致,反映断裂具有一定的活动性;根据地应力监测资料,最大主应力量值小且应力方向北西向,与断裂近乎垂直,不利于断裂活动。综合各方面因素,认为深圳断裂带晚更新世至今活动已经明显减弱;现代微震活动是其构造能量缓慢释放的表现,现今深圳断裂带构造稳定,不会发生较大规模的活动。     

南天山乌什前陆逆冲褶皱构造带的晚新生代构造地貌特征与地震活动

乌什逆冲断褶带位于南天山库车前陆逆冲褶皱构造带的西段,对该地区晚新生代构造活动的研究有利于加深对南天山前陆逆冲构造带的认识。本文通过对卫星遥感影像和DEM数据的解译分析,并结合研究区野外考察及典型地震反射剖面的分析,表明乌什逆冲断褶带东部地貌演化受褶皱生长影响较为深刻,发育一系列由新到老的冲积扇和风口。台兰河中游河流阶地和冰碛物均被秋里塔格断层错断,阶地断距为31～67 m,台兰期冰碛物(M2)断距约80 m。秋里塔格断裂第四纪以来水平缩短速率约为123～159 mm／a。西部地区发育一系列逆冲断层,并发育典型的活动断层陡坎。乌什凹陷地震活动也具有明显的西强东弱的特点,地震活动具有沿断层呈带状分布的特点。乌什逆冲断褶带位于南天山造山带东西构造的转换地带,地震活动西部明显强于东部,且具有呈带状沿南天山及其山前逆冲断裂带分布的特点。历史地震分析表明上个世纪以来该区域未有7级以上地震发生,但其西部地区6级以上地震频发,随着阿克苏地区区域经济的快速发展和人口的快速增长,乌什逆冲断褶带的地震活动性应该引起地质学家更加深入的关注和研究。     

泛长三角地区主要活动断裂及地震活动基本特征

在系统收集整理前人成果资料基础上,结合基础地质和遥感解译,对泛长三角地区的主要活动断裂及其活动性进行了全面梳理和分析,并根据区域主要断裂的活动性与历史地震活动特征,进一步分析指出了该区需要特别关注的潜在震源区和地壳稳定性相对较差的区域。研究结果表明,该区主要发育38条活动性相对显著的活动断裂带,并以北东和北西走向两组活动断裂为主,前者以右旋走滑活动为主,后者以左旋走滑活动为主;其次为近东西走向,活动性较弱。进一步结合历史地震活动信息分析发现,其中的北东/北北东向断裂是区域上主要的控震构造和发震断层,其次是北西向断裂,这两组不同走向断裂带的交汇部位常常是地震发生部位,其中最显著的控震断裂是北东向的郯庐断裂与北西向的无锡-宿迁断裂。      

南天山乌什前陆逆冲褶皱构造带的晚新生代构造地貌特征与地震活动

乌什逆冲断褶带位于南天山库车前陆逆冲褶皱构造带的西段,对该地区晚新生代构造活动的研究有利于加深对南天山前陆逆冲构造带的认识。本文通过对卫星遥感影像和DEM数据的解译分析,并结合研究区野外考察及典型地震反射剖面的分析,表明乌什逆冲断褶带东部地貌演化受褶皱生长影响较为深刻,发育一系列由新到老的冲积扇和风口。台兰河中游河流阶地和冰碛物均被秋里塔格断层错断,阶地断距为3.1～6.7 m,台兰期冰碛物(M_2)断距约80 m。秋里塔格断裂第四纪以来水平缩短速率约为1.23～1.59 mm/a。西部地区发育一系列逆冲断层,并发育典型的活动断层陡坎。乌什凹陷地震活动也具有明显的西强东弱的特点,地震活动具有沿断层呈带状分布的特点。乌什逆冲断褶带位于南天山造山带东西构造的转换地带,地震活动西部明显强于东部,且具有呈带状沿南天山及其山前逆冲断裂带分布的特点。历史地震分析表明上个世纪以来该区域未有7级以上地震发生,但其西部地区6级以上地震频发,随着阿克苏地区区域经济的快速发展和人口的快速增长,乌什逆冲断褶带的地震活动性应该引起地质学家更加深入的关注和研究。     

滇西北宾川地区主要活动断裂及其活动构造体系

通过卫星遥感解译和地表调查,对滇西北宾川地区活动断层进行了相对全面的调查研究,并对该区活动构造体系提出了新认识。研究表明,该区发育以北东向正断层和走滑断层为主的活动断裂,并构成了典型的张扭性帚状构造,控制了宾川地区构造地貌的发育。该活动构造体系的主干活动断裂是近南北向程海—宾川断裂向南至宾川处分解后形成的2条分支断层,即近南北向以正断性质为主兼具左旋的宾川断裂(F1)和北东向左旋走滑的上沧—鱼棚断裂(F2)。宾川地区活动构造体系是在区域近东西向伸展和微地块顺时旋转的共同作用下形成的,反映了滇西北裂陷带在青藏高原整体瞬时旋转背景下的左旋拉分运动模式。同时,对宾川地区活动构造体系的研究也有助于更好地认识该区未来的强震危险性,对于其中主干断裂(F1、F2)的大震危险性应给予更多关注。     

元谋断裂带晚第四纪活动性与地震地质灾害的关系

活动构造与地震地质方面研究揭示,中国南北地震带西南边缘的元谋断裂带晚第四纪活动特征总体表现为北强南弱,活动性质由北段(江边以北)全新世伸展性左行走滑、向南逐步过渡为全新世早中期的剪切性左行走滑、至南段(罗川以南段)晚更新世挤压式整体抬升和全新世活动不明显特征.综合地震地质灾害发育特点的调查结果表明,元谋断裂带北段震害特点表现为地表形变、新滑坡体产生和老滑坡体复活、崩塌及地裂缝发育、泥石流和砂土液化等.断裂带中段(江边-罗川段)控制的盆地边缘主要发育了大面积洪积扇体,在水流作用下易引起泥石流;此外,老滑坡体复活、局部崩塌、软土变形和砂脉等现象也较发育.南段(罗川以南段)灾害则以沿断层破碎带的塌方、老滑坡体复活、局部泥石流等为主.元谋断裂带的晚第四纪活动性质、地震灾害类型及分布特征表明,该断裂带晚第四纪活动性分段特征明显影响着构造带上及其附近的地震地质灾害类型、分布特征及未来地震活动趋势,断裂北段更易诱发中-强震,且该构造带晚更新世以来的伸展-剪切变形作用和地震活动均具有向南扩展的趋势.认识元谋断裂带晚第四纪变形特征与地震地质灾害发育特点对于深入探索青藏高原东南缘新构造期以来的构造变动、机理与引起的震害响应关系,以及进一步开展该区工程场地选址和地震地质灾害防治等工作意义重大.     

青藏高原北部铁路沿线移动冰丘的特征及其灾害效应

青藏高原北部常年冻土地区部分断裂破碎带发育移动冰丘。青藏铁路沿线典型移动冰丘包括不冻泉活动断裂诱发移动冰丘、乌丽活动断裂诱发86道班移动冰丘、二道沟盆南断裂破碎带桥梁施工诱发雅玛尔河移动冰丘、断裂破碎带桥基施工诱发83道班移动冰丘和乌丽盆北断裂破碎带DK1202+668大桥中部桥墩施工诱发85道班移动冰丘。移动冰丘的形成演化与活动断裂、地下水运动、气温变化存在动力学成因联系,是青藏高原北部常年冻土地区内动力与外营力相互耦合的标志和产物。移动冰丘能够穿刺公路路基、拱曲破坏涵洞结构、导致桥梁墩台破裂和输油管道拱曲变形,产生显著的灾害效应,成为高寒环境地质灾害的重要类型。采用适当的工程措施,通过疏导、排放地下泉水,能够有效地防治移动冰丘及灾害效应。     

川藏铁路沿线及邻区环境工程地质问题概论

川藏铁路是我国正在规划建设的重要铁路干线之一,是西部大通道的重要组成部分。该铁路线横跨扬子板块、川滇地块、羌塘地块和拉萨地块等大地构造单元,在复杂的地质构造背景条件下,川藏铁路沿线活动断裂、地震和地质灾害极为发育,严重制约着川藏铁路的规划建设。在野外地质调查、钻探、地应力测量和室内测试分析的基础上,对川藏铁路规划建设中可能遇到的活动断裂、高地应力、高地温、岩爆和地质灾害等主要环境工程地质问题进行了论述分析,认为：川藏铁路沿线及邻区发育有54条区域活动断裂,其中对铁路有直接重要影响的全新世活动断裂有17条;研究区内地震活动频繁,约有50%的规划线路位于地震动峰值加速度>02 g地区,部分地段>04 g,潜在地震风险大;铁路沿线主要的地质灾害类型为崩塌、滑坡和泥石流,地质灾害受活动断裂影响强烈,部分地段发育有高速远程滑坡;川藏铁路沿线构造应力场和地热场复杂,深埋隧道工程建设时容易发生岩爆、软岩大变形和高温热害等工程地质问题。     

活动断裂的变形特征及其大地震复发周期的估算

活动断裂是晚更新世10～12万年以来一直在活动.现在正在活动,未来一定时期内仍会发生活动的各类断裂.活动断裂控制着大地震的发生,是不同类型地震的发震构造.从活动断裂的变形特征来看,不同性质的活动断裂具有不同的发震构造模型,研究这些问题对认识强震的发震条件,划分潜在的震源区或地震危险区,评估发震构造和发震地点具有重要的意义.基于国内外对不同类型活动断裂的认识,结合近10年来在青藏高原地区对活动断裂的研究,总结了活动断裂的基本变形特征和对大地震复发周期估算的认识.研究表明.东昆仑断裂库塞湖段类似2001年Ms 8.1级大地震的强震复发周期为250～350年,阿尔金断裂康西瓦段类似Ms 7.4级大地震的强震复发周期为370～500年.而在青藏高原东缘的龙门山地区,类似2008年5月12日Ms 8.0级汶川大地震的强震复发周期为3000～6000年.这些结果可能暗示着走滑断裂大地震的复发周期远短于逆冲断裂大地震的长复发周期,这是值得高度重视和深入研究的新课题.     

活动断裂的变形特征及其大地震复发周期的估算

活动断裂是晚更新世10~12万年以来一直在活动, 现在正在活动, 未来一定时期内仍会发生活动的各类断裂。活动断裂控制着大地震的发生,是不同类型地震的发震构造。从活动断裂的变形特征来看,不同性质的活动断裂具有不同的发震构造模型,研究这些问题对认识强震的发震条件,划分潜在的震源区或地震危险区,评估发震构造和发震地点具有重要的意义。基于国内外对不同类型活动断裂的认识,结合近10年来在青藏高原地区对活动断裂的研究,总结了活动断裂的基本变形特征和对大地震复发周期估算的认识。研究表明,东昆仑断裂库塞湖段类似2001年Ms 8.1级大地震的强震复发周期为250～350年,阿尔金断裂康西瓦段类似Ms 7.4大地震的强震复发周期为370～500年,而在青藏高原东缘的龙门山地区,类似2008年5月12日Ms 8.0汶川大地震的强震复发周期为3000～6000年。这些结果可能暗示着走滑断裂大地震的复发周期远短于逆冲断裂大地震的长复发周期,这是值得高度重视和深入研究的新课题。     

青藏铁路沿线断裂活动的灾害效应

青藏铁路沿线发育大量不同方向、不同性质、不同类型和不同规模的活动断裂。这些活动断裂对地震分布具有显著的控制作用,形成了12条区域性地震构造带。一些重要的活动断裂的平均运动速度达4～15mm/a,能够孕育6～7级以上的强烈地震,导致严重的地震灾害。在青藏高原北部常年冻土区,断裂活动不仅导致路基变形、路面破裂和工程破坏,还诱发不均匀冻胀、构造裂缝和移动冰丘等地质灾害,对青藏铁路、青藏公路和输油管道等线路的工程安全产生不良影响。断裂蠕滑运动与地下水活动、不均匀冻胀的耦合效应使青藏公路安多段路基松动和路面强烈变形,对青藏铁路的工程安全造成潜在威胁。     

青海西南部乌丽活动断裂系的地质特征及灾害效应

乌丽活动断裂系发育于乌丽山地，是青藏高原北部重要的区域性活动构造体系，由乌丽北山活动断裂、乌丽盆缘活动断裂和乌丽南山活动断裂所组成，主要包括17条不同规模、不同性质的活动断层。大部分活动断层属左旋斜滑断层，部分活动断层为左旋走滑断层。据地质观测资料估算，典型活动断层全新世左旋走滑速度分量为1．2—3．5mm／a、垂直下滑速度分量为0．5—3．5mm／a。沿乌丽活动断裂系发育5条宽100—400m的构造裂缝带、大量串珠状冰丘群与少量移动冰丘，构造裂缝产生的高密度地表破裂和移动冰丘造成的地表拱曲变形是影响青藏铁路、公路线路工程安全的主要地质灾害。     

青藏交通线的地质环境及地质灾害

以ETM卫星影像为主要遥感信息源,采用数字滑坡技术调查青藏线区域地质环境及大型地质灾害。青藏线区域可分为6个基本地质构造单元,各单元出露不同的第四系堆积及岩石,有不同的构造特征,但构造延伸方向均以EW和NWW走向为主,断裂发育,以隆起抬升为主的新构造运动特别活跃强烈。青藏线区域地形以其不同的起伏特征及不同水系大致可分为北-上行陡坡、中-平缓高原面、南-下行陡坡3段。可能影响青藏交通线的大型地质灾害为与本区高海拔及冻土环境密切相关的冰缘地貌现象,如石冰川、滑坡、泥石流、石海、石流及移动沙丘。     

青藏铁路沿线南北向活动构造及对路基工程的影响

通过地表路线地质观测、不同比例尺的活动构造填图及不同深度的地球物理探测,证实青藏铁路沿线发育近南北向活动构造带,表现为活动断层、地壳形变、第四纪断陷盆地、建造、地震活动、温泉线性分布及比较显著的地球物理异常。青藏铁路沿线近南北构造带现今活动性比较强烈,未来尚有增强趋势,能够诱发多种类型的地质灾害,对铁路路基、公路路基和永久建筑产生不同程度的工程危害。      

西藏墨脱公路工程地质灾害遥感勘察与解译方法

在地处南迦巴瓦峰地区的西藏墨脱公路工程地质遥感勘察中，以Landsat-7 ETM＋卫星影像为信息源，运用彩色合成、数据融合、主成分分析等数字图像处理方法，结合基于地学知识的图像识别及解译技术，对墨脱公路沿线的泥石流、滑坡、活动断裂等地质灾害进行全面解译分析及专题制图，查明了公路方案线区域内活动断裂发育特征。其中，帕隆藏布断裂带、岗日嘎布断裂带等对错拉隧道将产生较大影响。大型滑坡主要有5个，沿南迦巴瓦峰南坡的雅鲁藏布江河谷两岸发育，分布在仓孔、墨脱及洒拉库等地。泥石流、崩塌广泛发育，主要分布在雅鲁藏布江河谷、帕隆藏布河谷沿线的派、拉格-汗密、岗乡-波密一带。勘察及解译结果为墨脱公路工程线路方案选择、工程地质条件评价提供了充分的科学依据。     

泛亚铁路滇西大理至瑞丽沿线主要活动断裂与地震地质特征

根据最新的遥感影像解译和地表调查成果,分析总结了拟建的云南大理至瑞丽铁路沿线区域最新的地表变形特征、主要活动断裂带的几何分布与运动学特征。结果显示,影响该区地壳稳定性的活动断裂带主要有10条,从东到西包括：点苍山东麓断裂、云龙-永平断裂带、保山断裂带、蒲缥-施甸断裂、太平-罗明坝断裂、镇安断裂带、龙新共轭断裂系、黄连河共轭断裂系、龙川江断裂和畹町断裂带,其中晚第四纪期间活动性最显著、对工程场地稳定性影响最大的是：点苍山东麓断裂带、保山盆地西缘断裂带、蒲缥-施甸断裂、畹町断裂带等。同时,通过整理分析近代强震资料发现,仅根据历史强震资料所揭示的高地震烈度区是不全面的,结合最新的活动断裂调查成果,对大瑞铁路沿线区域的地震烈度分区进行重新划分后,认为大瑞铁路工程场地区从东到西至少存在：大理-弥渡、保山、蒲缥-施甸、镇安-荆竹坪和瑞丽-畹町5个大于等于区级的高地震烈度区,需要在铁路工程建设的抗震设防时给予重点关注。